铜矿山地质勘测技术应用分析

2020-12-09李波

世界有色金属 2020年2期

李波

（凉山矿业股份有限公司拉拉公司，四川凉山 615146）

近几年内，全球各个国家的铜矿地质勘测工作逐步缩减，然而技术研发并未停滞不前。相较于发达国家，国内铜矿山地质勘测技术依然有着大量的不足。所以，需要加大对铜矿山地质勘测技术的研究力度，从而有效实现经济发展对铜矿产资源的要求。

1 铜矿山地质勘测技术应用的重要性

目前，人们过于关注对铜矿资源的开采，为了能够节省时间，通常会在未开展地质勘测的前提下而直接进行开采；有些人并不重视对铜矿山地质勘测技术的应用，为了能够节省资金，根本未实施地质勘测作业，依靠直觉进行开采，此种情况不但影响着人们的生命财产安全，同时还阻碍了地质勘测技术的进步[1]。此外，近几年内国内的铜矿开采量相对较大，铜矿资源大幅度减少，以往那些被忽视的“难度大、价值低”的矿体资源也被列入到开采计划中，但是此些矿体结构繁杂，已有地质勘测技术还无法有效解决勘测过程中或许会出现的问题。在铜矿山地质勘测环节，需要应用到各式各样的地质勘测技术；在改扩建矿井过程中，同样需在地质勘测技术的支持下对矿山结构实施科学、有效的设计。并且，确定资源的分布情况同样是铜矿山地质勘测工作的重要组成部分，如此有助于绘制出更加详细的铜矿资源分布图，大大提高后期开采作业的效率。

2 铜矿山地质勘测技术应用

（1）综合物探技术。①收集信号数据。在综合物探技术的支持下，全面、精准地收集相关的信号数据。收集信号数据对铜矿山开采有着决定性的影响。在综合物探技术应用过程中，应当注意数据误差对后续决策产生影响。②测线布置。在铜矿山地质勘测工作开始以前，应科学设置测线的位置。该过程是为了确保地质层深度勘测的精准性，在测线布置环节需要保证面波测点与折射波测点的一致性。现阶段，测线布置的效果并不好，还应强化对综合物探技术的应用，加强测线布置的质量。③设计参数。在铜矿山地质勘测过程中，技术工作者应按照相应的开发目标及地质环境，设计差异化的参数标准，主要涉及偏移距、激震方式、采集道数以及道间距等。在选取采集道数的时候，技术工作者通常会忽视掉部分细节，难以确保勘测数据的精准性。若测震仪具有多个通道接收端口，同时上覆层厚度比较小，应优先选择24通道的信号采集，保证空间分辨率符合要求。在选取激震方式的时候，可采取落重（深度30-50米）、锤击（深度20-30米）、炸药（50-150米）三种形式。各类激震方式都具备相应的优点及缺陷，在选择时应结合具体情况。在对土石分界面进行勘测时，为了防止产生近域效应，通常以检波器布置总排列长度的1/8-1/2来确定偏移距。若土层厚度比较大，可确定为总线长的1/2；若土层厚度较小，可确定为总线长的1/8；避免偏移距较大对数据信息采集造成影响。④分析及解释数据。在综合物探技术应用以后，应当对测量得到的数据实施分析及解释，如此技术工作者才可以及时发现、修正问题，有利于归纳经验，加强勘测作业的精准性[2]。

（2）遥感技术。①地质地貌勘测。遥感技术在地质地貌探测的应用主要包括以下三个方面：第一，辨别勘测区域内斜坡、滑坡所处的地层以及具体的构造条件。第二，对滑坡危险性进行盘点，对勘测区域的植被状况、岩土种类以及地质环境等多方面的内容进行整体评价，最终评估处滑坡的危险性。第三，对坡面植被状况与固体废弃物进行监测，矿区地质地形环境有所不同，坡面植被状况、固体废弃物堆放形态存在差异。应用遥感技术对坡面植被状况与固体废弃物进行监测，能够对勘测区域的坡面稳定性进行综合评价。②地质资源勘测。遥感技术具有空间分辨率较高的优点，可以达到对铜矿山资源的大面积勘测，精准取得铜矿山资源的空间布局状况及具体的位置信息。遥感技术中最为主要的功能当属多光谱数据功能，通过此功能可以高效分辨铜矿山资源的分布情况及成分组成。并且，采用遥感技术中的数字高程模型（DEM）功能，就可以提取到勘测矿山的地形、地貌信息，同时能够将所得到的数据信息制作成图形，防止人为因素对勘测结果的准确性造成影响。③地质环境动态监测。遥感技术在地质环境动态监测的应用主要包括以下三个方面：第一，监测山体滑坡。露天开采、地表沉降以及强降雨等都或许会引起山体滑坡问题。应用遥感技术，可以全面掌握滑坡的发育状况及分布情况。然而，在运用过程中，需要强化对采集数据成型图像的处理，确保监测图像有较高的清晰度、线性明显。第二，监测空间塌陷。铜矿区地质环境、地貌以及物质类型等有着较大的不同，所以铜矿山地质空间塌陷的破坏力也存在着很大的差异。在遥感成像技术的支持下，能够有效掌握塌陷的各类信息。遥感测绘成像图有天线扫描图像、专题制图仪图像以及光谱图像等各式各样的图像，它们可以分别体现出水体信息、空间位置、塌陷区变动情况以及信息数据等诸多内容，可按照需求选用对应的图像。第三，监测地质污染。铜矿山开采作业通常会持续很长的时间，会对周围的空气环境、地质环境以及水体环境等造成非常的影响。采用遥感技术能够铜矿山开采污染状况机芯监测。在遥感成像中通过不同的颜色以代表污染程度的不同，比如：在遥感成像中可以用亮白色或者暗褐红色或来代表严重污染区域，用粉红色来表示污染区的具体范围。

（3）GPS技术。铜矿山地质勘测主要包含：工作面野外调查、矿石堆动态测量以及生态环境的破坏监测等。传统的勘测形式为：采用皮尺量的方式对其进行标注，精度相对偏低，勘测作业量比较大、过程繁琐，使用手持机可以高效完成此项工作，及时提供相应的坐标信息。对生态环境的破坏开展监测，比如：开采沉陷，需要及时监测沉陷动态改变的状况，传统勘测方式是利用全站仪进行测量，此种形式深受地形、控制点、监控点位置等诸多因素造成的影响，最后测量结果的实时性相对较差。GPS技术在铜矿山地质勘测过程中的应用，能够加快勘测的速率、勘测难度大幅度下降，同时还提高了勘测的准确性。

（4）无线电波坑透技术。井下坑透法通常在两巷道间内应用，如在回风巷设立发射点，向矿层中发射固定频率的电磁波；在运输巷设立接收机，主要用于对电磁场场强信号进行观测。电磁波在矿层传播过程中遭遇介质电性变动时，电磁波则会被屏蔽或者吸收，无法接收到有效信号或者接收信号明显减弱，则出现透视异常。接收点与发射点可设立在运输巷、回风巷等便于通行及影响比较小的位置。井下观测法主要有定点法、同步法等等。定点法是将发射机固定设立在相对于某巷道预先明确的位置，接收机在邻近巷道相应范畴内逐点沿着巷道对场强值进行观测，又可称作“定点交汇法”。同步法将接收天线与发射天线设置在不同的巷道中，并且等距离移动，逐点发射及接收，该方法操作不便同时观测效果较差，很少使用。正常情况下，发射点距离50m、接收点距离10m。每个发射点，接收机能够对应观测到11个点。